[发明专利]一种硫铝酸盐水泥及其制备方法

说明书

本发明是关于一种硫铝酸盐水泥的制备方法，其包括：选取硫铝酸盐水泥的原料，其中包括含锂元素的物质，将所述原料粉磨，得到生料粉，然后经1200‑1350℃煅烧30min，得到水泥熟料；将所述水泥熟料与硬石膏混合，粉磨，得到硫铝酸盐水泥；以质量百分数计，所述水泥熟料包括：无水硫铝酸钙:30‑80％，硅酸二钙：10‑40％，铁酸盐矿物:5‑20％，游离石膏：0‑15％，钙钛矿：0‑5％，游离氧化钙：0‑3％，氧化锂：0.06‑0.8％和氧化硼：0‑0.5％。本发明方法可以将锂盐或硼酸(盐)均匀分散在水泥中，能够在其与水反应时同步释放，从而最大程度的发挥其功效，提高硫铝酸盐水泥的早期强度。本发明可以利用含锂含硼废料作为原料，在降低成本的同时还可以利废。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种硫铝酸盐水泥及其制备方法。

背景技术

硫铝酸盐水泥是除硅酸盐水泥之外生产量最大、应用最广泛的一类水泥。与硅酸盐水泥相比，硫铝酸盐水泥具有早期性能发展迅速的突出优势，因此在修补、快速施工、低温或负温施工等特殊建设领域有着广泛的应用。虽然硫铝酸盐水泥具有快硬早强的特征，但是仅依靠硫铝酸盐水泥本身并不能完全满足日益多样化的建设需求，如抢修、堵漏等。因此，硫铝酸盐水泥在使用过程中仍需要加入外加剂进行性能调控。

锂盐和硼酸(盐)是目前公认对硫铝酸盐水泥早期强度和凝结时间调节最为有效的两类外加组分，前者能够促进其凝结并增加早期强度，后者则对其有缓凝作用。然而，这些外加组分通常是在水泥应用过程中加入，难以充分拌合均匀，且这两类外加组分溶解度或溶解速率较低，这导致水泥水化速率与外加组分作用时机失配，进而经常出现性能不稳定的情况，甚至出现性能事故。此外，作为外加组分的锂盐和硼酸(盐)一般采用的都是化工原料，成本较高。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种硫铝酸盐水泥及其制备方法，所要解决的技术问题是能够让锂盐均匀分布于水泥中，且在水化过程中同步释放，协同水泥水化与锂盐等外加组分作用过程，最大程度发挥其功效，提高硫铝酸盐水泥的早期强度，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种硫铝酸盐水泥的制备方法，包括：

选取硫铝酸盐水泥的原料，其中所述原料包括含锂元素的物质，将所述原料粉磨，得到生料粉；然后经1200-1350℃煅烧30min，得到水泥熟料；

将所述水泥熟料与硬石膏混合，粉磨，得到硫铝酸盐水泥；

以质量百分数计，所述水泥熟料包括：

无水硫铝酸钙：30-80％，硅酸二钙：10-40％，铁酸盐矿物：5-20％，游离石膏：0-15％，钙钛矿：0-5％，游离氧化钙：0-3％和氧化锂：0.06-0.8％。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的硫铝酸盐水泥的制备方法，其中所述含锂元素的物质为锂盐和含锂废料中的至少一种。

优选的，前述的硫铝酸盐水泥的制备方法，其中所述锂盐为碳酸锂、硫酸锂、硝酸锂或氯化锂；或，所述含锂废料为锂渣或含锂尾矿。

优选的，前述的硫铝酸盐水泥的制备方法，其中所述原料还包括含硼元素的物质。

优选的，前述的硫铝酸盐水泥的制备方法，其中所述含硼元素的物质为硼酸、硼矸、硼酸盐和含硼废料中的至少一种。

优选的，前述的硫铝酸盐水泥的制备方法，其中所述硼酸盐为四硼酸钠、硼酸钙或硼酸镁；或，所述含硼废料为含硼废渣或含硼尾矿。

优选的，前述的硫铝酸盐水泥的制备方法，其中所述水泥熟料还包括：氧化硼，以质量百分数计，其含量不大于0.5％。